Tại sao lên sao Hỏa không phải là một ý tưởng điên rồ?

Sidney Perkowitz, một giáo sư vật lý tại Đại học Emory, giải thích lý do tại sao chúng ta tiến gần hơn đến việc gửi phi hành gia đến sao Hỏa so với nhiều người nghĩ và cách thức để có thể sử dụng nguyên liệu thô của hành tinh này để tồn tại:

Giống như bất kỳ mối quan hệ lâu dài nào, mối tình của chúng ta với sao Hỏa đã trải qua những thăng trầm. Màu đỏ của hành tinh này làm nó trở nên dễ phân biệt, những người cổ đại có thể nhìn chằm chằm vào nó bằng mắt thường vào ban đêm. Sau đó, chúng ta có thể quan sát gần hơn thông qua kính viễn vọng, nhưng hành tinh này vẫn còn là một bí ẩn để nghiên cứu.

Một thế kỷ trước, một nhà thiên văn học Mỹ là Percial Lowell đã đưa ra lời giải thích sai lệch rằng đặc điểm bề mặt sao Hỏa như các kênh đào được các sinh vật thông minh xây dựng để phân phối nước cho một thế giới khô cạn. Đây chỉ là một ví dụ trong lịch sử về việc tưởng tượng cuộc sống trên sao Hỏa, từ H G Wells mô tả những người sao Hỏa là những kẻ xâm lược Trái Đất khát máu, đến Edgar Rice Burroghs, Kim Stanley Robinson, và những người khác đang tự hỏi làm thế nào chúng ta có thể đến thăm sao Hỏa và gặp gỡ người sao Hỏa.

Việc suy diễn mới đây nhất trong truyền thống lâu đời này là bộ phim khoa học viễn tưởng The Martian (Người sao Hỏa), được phát hành vào ngày 2/10. Đạo diễn của phim là Ridley Scott, dựa vào cuốn tiểu thuyết tự xuất bản của Andy Weir, nó kể về câu chuyện của một phi hành gia (do Matt Damon thủ vai) bị mắc kẹt trên sao Hỏa. Cả cuốn sách và bộ phim cố gắng càng khớp với khoa học càng tốt và trên thực tế, khoa học và viễn tưởng xung quanh sứ mệnh đến sao Hỏa đang nhanh chóng hội tụ.

Tàu thăm dò Curiosity Rover của NASA và các công cụ khác đã chỉ ra rằng sao Hỏa từng có một đại dương nước lỏng, nó là một gợi ý trêu ngươi rằng cuộc sống từng hiện diện ở đây.

Và bây giờ NASA vừa công bố tin tức gây sốc rằng nước đang chảy trên sao Hỏa.

Phát hiện này làm tăng tỉ lệ cược rằng có sự hiện diện của sự sống trên sao Hỏa, tuy có những hình chụp vi khuẩn, nhưng không phải là người đàn ông xanh lá cây nhỏ bé; trong khi sự quan tâm của NASA đang tăng dần về việc gửi phi hành gia đến đây vào năm 2030 như một dự án tiếp theo nhằm khám phá không gian và cuộc sống ngoài hành tinh.

‘Đầu tiên chúng ta phải đến đây’

Vì vậy, làm thế nào chúng ta có thể gửi con người đến sao Hỏa và để họ tồn tại trên một hành tinh khắc nghiệt? Đầu tiên chúng ta phải đến đây.

Để làm được điều đó quả là không thể dàng. Nó là hành tinh tiếp theo thoát khỏi sự thiêu đốt của Mặt trời, nhưng cách chúng ta 140 triệu dặm, trung bình xa hơn khoảng cách từ Mặt trăng tới Trái đất khoảng 250.000 dặm. Nó là một hành tinh khác mà con người đã đến.

Tuy nhiên, NASA và một số cá nhân thích mạo hiểm tin rằng bằng cách phát triển hơn nữa các phương thức đẩy hiện tại của tàu vũ trụ, họ có thể gửi một tàu vũ trụ có người lái đến sao Hỏa.

Một kịch bản mà NASA định làm trong vài năm qua là vị trí cung cấp sự tiếp tế nhiên liệu trước khi đến sao Hỏa là vệ tinh tự nhiên Phobos, vận chuyển tàu vũ trụ không người lái tới đây, hạ cánh tàu vũ trụ chứa bốn phi hành gia đến Phobos sau một chuyến đi 8 tháng từ Trái đất, sau đó chở họ và nhiên liệu tiếp tế hạ cánh xuống sao Hỏa trong 10 tháng, trước khi đưa các nhà du hành trở về Trái Đất.

Mặc dù một chuyến hành trình dài bên trong một hộp kim loại chật chội sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và tinh thần của phi hành đoàn. Kéo dài thời gian trong không gian không trọng lực sẽ có những ảnh hưởng xấu, bao gồm mất mật độ xương và sức mạnh cơ bắp, điều mà các phi hành gia đã trải qua sau 6 tháng trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS).

Những thách thức tinh thần

Có cả những yếu tố tâm lý. Phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) quay theo quỹ đạo Trái đất có thể nhìn thấy và giao tiếp với hành tinh của họ, và có thể đáp xuống Trái Đất bằng một tàu phi thuyền không gian, nếu cần thiết. Đối với đội thám hiểm sao Hỏa bị cô lập, quê nhà chỉ còn là một dấu chấm nhỏ trên bầu trời, liên lạc sẽ trở nên khó khăn do tín hiệu vô tuyến phải đi trong khoảng thời gian dài. Ngay cả chỗ trên sao Hỏa gần nhất Trái đất cũng xa khoảng 36 triệu dặm, phải tốn khoảng gần 7 phút để bất kỳ một điều gì nói qua kết nối vô tuyến có thể nhận được hồi đáp.

Để đối phó với tất cả điều này, các phi hành đoàn sẽ phải được sàng lọc và đào tạo cẩn thận. NASA hiện đang mô phỏng hiệu ứng tâm lý và sinh lý của một hành trình như vậy trong một thí nghiệm cô lập sáu người trong một không gian nhỏ trong vòng một năm ở Hawaii.

Những lo ngại này sẽ tiếp tục diễn ra trong thời gian các phi hành gia ở trên sao Hỏa, một thế giới khắc nghiệt. Với nhiệt độ trung bình -80 độ F (-62 độ C) và có thể giảm xuống -100 độ F (-73 độ C) vào ban đêm, trời lạnh hơn bất cứ điều gì chúng ta gặp phải trên Trái đất, khí quyển loãng, chủ yếu là carbon dioxide (CO2) vốn không thở được và có cả những cơn bão bụi khổng lồ, những thứ ở đây phải chịu bức xạ tia cực tím từ mặt trời có thể gây hại; kích thước và khối lượng của nó tạo ra một lực hấp dẫn chỉ bằng 38% của Trái đất, việc các phi hành gia khám phá bề mặt trong bộ quần áo nặng sẽ được hoan nghênh, nhưng cũng có thể làm trầm trọng thêm những vấn đề về xương và cơ bắp.

Khi các phi hành gia thiết lập căn cứ của mình, NASA đang lên kế hoạch sử dụng tài nguyên của sao Hỏa để khắc phục những trở ngại này.

Sống dựa vào đất

May mắn thay, nước và oxy đều có sẵn. NASA đã lên kế hoạch để thử một hình thức khai thác để lấy nước hiện ngay bên dưới bề mặt sao Hỏa, nhưng các kết quả mới của nước bề mặt có thể cung cấp một giải pháp dễ dàng hơn cho các phi hành gia. Sao Hỏa cũng có một lượng khí Oxy đáng kể trong bầu khí quyển đầy CO2 của nó. Trong quá trình MOXIE (Oxy hóa nguồn tài nguyên địa phương trên sao Hỏa), điện phá vỡ các phân tử CO2 thành carbon monoxide và oxy để thở. NASA đề xuất thử nghiệm một nhà máy oxy đặt trên một xe thám hiểm sao Hỏa vào năm 2020 và sau đó mở rộng quy mô lên cho các sứ mệnh có người lái.

Ngoài ra còn có tiềm năng để sản xuất các hợp chất Methan từ các nguồn tài nguyên trên sao Hỏa cũng như nhiên liệu cho tên lửa trở về Trái đất. Các phi hành gia còn có thể trồng cây lương thực, bằng cách sử dụng các kỹ thuật mới cho phép các phi hành gia trên Trạm vũ trụ không gian thưởng thức hương vị rau diếp đầu tiên được trồng trong không gian.

Nếu không sử dụng nguyên liệu thô trên sao Hỏa, NASA sẽ phải gửi từng mảnh vụn những gì mà các phi hành gia cần: thiết bị, nhà ở, thức ăn, nước, oxy và nhiên liệu tên lửa cho chuyến đi trở về. Cứ thêm mỗi Pao vật liệu chuyển từ Trái Đất làm dự án càng thêm khó khăn. “Sống dựa vào đất” trên sao Hỏa, mặc dù có thể ảnh hưởng đến môi trường địa phương, nó sẽ cải thiện được sự xung đột có thể giúp nhiệm vụ đầu tiên thành công và thậm chí là định cư tại đó.

NASA sẽ tiếp tục tìm hiểu về sao Hỏa và trao dồi kế hoạch của mình trong vòng 15 năm tới. Tất nhiên, có những khó khăn phía trước, nhưng điều quan trọng là nỗ lực này không đòi hỏi bất kỳ bước đột phá khoa học lớn nào, bởi vì điều này bản chất của nó là không thể đoán trước. Thay vào đó, tất cả các yếu tố cần thiết phụ thuộc vào khoa học được áp dụng thông qua công nghệ cao.

Vâng, chúng ta gần sao Hỏa hơn nhiều người nghĩ. Và sứ mệnh này có thể tạo nên một thành quả to lớn trong thế kỷ chúng ta.

Thanh Phong dịch từ The Epoch Times